このプラスチックは燃えています！ 4種類の難燃性プラスチック添加剤

特定のポップスターのように、プラスチックは一般的に可燃性です。

したがって、政府および業界の規制基準を満たすために、難燃性プラスチック添加剤を追加する必要があることがよくあります。 難燃性プラスチック添加剤は、燃焼を抑制、抑制、または遅延させるためにプラスチックやその他の材料に添加される化合物です。これらの化合物は、火の着火段階で差し迫った燃焼に役立ちます。それらは、炭化や溶融を防止したり、材料の耐熱性を高めたりすることはありません。難燃剤は、火が完全にかかっている場合にも効果がありません。すべてのプラスチックに普遍的な添加剤はありません。むしろ、各難燃剤は特定のポリマーと特定の可燃性試験に固有です。

難燃剤がどのように機能するかを理解するには、材料がどのように燃焼するかを理解する必要があります。 燃えている物体の炎を見ると、実際にはその熱分解中に放出される可燃性ガスの燃焼が見られます。 このプロセスは熱分解と呼ばれます。

熱分解は、ポリマー鎖の長鎖分子が分解して、より小さな炭化水素分子と可燃性ガスになるプロセスです。 これらのガスは酸素と混合し、発熱化学反応が発生してフリーラジカル（HおよびOH）を生成します。完全燃焼では、H ₂ OとCo ₂ 他の材料固有のガスと同様に生成されます。難燃剤がポリマーの熱分解に干渉する方法は、使用する難燃剤と燃焼するプラスチックによって異なります。難燃剤は、活性または反応性のいずれかです。活性手段はポリマーにブレンドされ、反応手段はポリマー分子に挿入されます。どちらのタイプも、火災の蒸気（ガス）状態と凝縮（固体）状態での発火を抑えることができます。 3つの一般的なプロセスには、吸熱劣化、気相ラジカルクエンチング、および熱シールドが含まれます。

1） 吸熱劣化

水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどのミネラル化合物は制酸剤としてよく知られていますが、難燃剤としても使用できます。これらのプラスチック添加剤は、高熱にさらされると吸熱的に分解します。このプロセスは、プラスチックから熱を取り除き、材料を冷却します。プラスチックの高い処理温度と水酸化物および水和物の比較的低い分解温度はそれらの使用を制限する可能性がありますが、水酸化アルミニウムは2012年の総市場需要の70％以上を占めました。ミネラル難燃剤は通常添加剤であり、ホウ素化合物、酸化アンチモン、ハンタイトが含まれます、ハイドロマグネサイトおよび酸化亜鉛

2） 気相ラジカル焼入れ

最も一般的な難燃性プラスチック添加剤は、臭素系難燃剤（BRF）です。臭素系難燃剤は有機ハロゲン化合物です。塩素化合物と臭素化合物は熱分解を受け、塩化水素と臭化水素を放出します。これらは火炎中のHおよびOHラジカルと反応して塩素および臭素ラジカルを生成します。ハロゲンラジカルはHまたはOHラジカルよりも反応性が低いため、火炎の酸化反応を遅らせます。ハロゲン化難燃剤は低コストで、さまざまなポリマーに使用できます。ハロゲン化遅延剤は人や動物に有毒であると考えられており、多くが禁止されていることに注意する必要があります。

3） 熱シールド

リン酸エステル化合物を含むリン難燃剤は、ハロゲン化されていません 可燃性物質の固体状態に作用する化合物。リンは加熱されるとリン酸を形成し、固体を炭化して厚いガラス状の炭素層を形成します。この炭化は熱分解を禁止するため、火に利用できる燃料が少なくなります。リン難燃性プラスチック添加剤は、添加剤または反応性にすることができます。さらに、ハロゲンとリンを含むハロゲン化有機リン化合物を購入することができます。ハロゲンは火の気相に作用し、リンは販売された状態での火を抑制します。

4） 相乗剤

ほとんどの難燃性プラスチック添加剤は、全体的な効果を向上させるために組み合わされています。たとえば、臭素化合物は、三酸化アンチモンとの相乗効果でよく使用されます。この組み合わせは、気相ラジカル急冷における臭素ラジカルと塩素ラジカルの放出を加速する触媒として機能します。

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